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复杂性科学的具体特征

发布时间:2019-07-29 23:10 来源:未知 编辑:admin

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  组织是指系统内的有序结构或这种有序结构的形成过程。德国理论物理学家哈肯依据组织的进化形式把“组织”分为他组织和自组织两类。自组织是相对于他组织而言的,我们一般把不能自行组织、自行创生、自行演化,不能够自主地从无序走向有序的组织称为他组织。他组织只能依靠外界的特定指令来推动组织向有序演化,从而被动地从无序走向有序。相反,自组织是指无需外界特定指令就能自行组织、自行创生、自行演化,能够自主地从无序走向有序,形成有结构的系统。

  自组织理论是20世纪60年代末期开始建立并发展起来的一种系统理论。它的研究对象主要是复杂自组织系统(生命系统、社会系统)的形成和发展机制问题,即在一定条件下,系统是如何自发地由无序走向有序、由低级有序走向高级有序的。吴彤教授认为自组织理论由耗散结构理论、协同学、突变论、超循环理论、分形理论和混沌理论组成。其中,耗散结构理论是解决自组织出现的条件环境问题的,协同学基本上是解决自组织的动力学问题的,突变论从数学抽象的角度研究了自组织的途径问题,超循环论解决了自组织的结合形式问题,分形理论和混沌理论则从时序和空间序的角度研究了自组织的复杂性和图景问题。一般认为,系统开放、远离平衡、非线性相互作用、涨落是自组织形成的基本条件。

  自组织现象无论在自然界还是在人类社会中都普遍存在。一个系统自组织功能愈强,其保持和产生新功能的能力也就愈强。我们把这种无需外界控制和干扰、通过系统自身的调节和演化达到有序的特性称为自组织性,如达尔文提出的“物竞天择,适者生存”,就可以看成是自然界中的生物通过生态系统的自身调节而达到的不同物种之间进化发展的自组织过程。 复杂性科学把系统整体具有而部分或者部分和所不具有的属性、特征、行为、功能等特性称为涌现性。也就是说,当我们把整体还原为各个部分时,整体所具有的这些属性、特征、行为、功能等便不可能体现在单个的部分上。

  我国古代思想家老子的“有生于无”的论断,便是对涌现性古老而又深刻的理解和表达。贝塔朗菲借用亚里士多德的著名命题“整体大于部分之和”来表达涌现性;霍兰认为涌现的本质是“由小生大,由简入繁”。复杂性科学家常借用“复杂来自简单”来表述涌现,认为复杂性是随着事物的演化从简单性中涌现出来的。虽然涌现性是整体的一种现象和特性,但是整体的现象和特性不一定都是涌现。贝塔朗菲区分了累加性与生成性(非加和性)两种整体特征,把整体分为非系统总和与系统总和两种。要清楚地认识到单单只把各部分特性累加起来所形成的整体特性不是涌现性,只有依赖于部分之间特定关系的特征所构成的生成性(不是加和性)才称得上是“涌现性”。由此可以得出,从部分本身的简单相加来推断、预测涌现现象是不可能的,涌现性是一个描述复杂系统层次所呈现的模式、结构或特征的科学概念。

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